Углерод, кремний и металлы главной подгруппы IV группы

Главную подгруппу IV группы периодической системы элементов образуют пять элементов — углерод, кремний, германий, олово и свинец. Из них первые два относят к неметаллам, гер-маний причисляют и к металлам, и к неметаллам, а олово и свинец — к металлам. [c.45]

Общие сведения. В главную подгруппу IV группы периодической системы входят элементы углерод, кремний, германий, олово и свинец. Эти элементы непосредственно примыкают по своим порядковым номерам к элементам главной подгруппы третьей группы (ср. табл. II приложения). В соответствии с этим аналоги углерода и кремния обнаруживают некоторое сходство с аналогами бора и алюминия, т. е. с элементами главной подгруппы III группы, расположенными в больших периодах. Здесь, следовательно, имеются иные отношения, чем при сравнении элементов галлия, индия и таллия с элементами главной подгруппы II группы, расположенными в больших периодах, т. е, со щелочноземельными металлами, с которыми у них не обнаруживается никакого сходства. [c.401]

Несмотря на то что германий Ge, олово Sn и свинец РЬ — полные электронные аналоги углерода и кремния, их химические и физические свойства существенно различаются. Так, германий проявляет свойства полупроводников (промежуточные свойства металлов и неметаллов) и в этой связи находит широкое применение в технике, а олово и свинец — уже просто типичные металлы. Отсюда становится понятным, почему в современных учебниках главная подгруппа IV группы подразделяется на две самостоятельные — подгруппу углерода и подгруппу германия. Из названия главы следует, что в ней рассматриваются только углерод и кремний. [c.202]

Олово и свинец — металлы главной подгруппы IV группы периодической системы. Во внешнем электронном слое они имеют 4 электрона. В этом их структурное сходство с атомами углерода и кремния. Но они отличаются от последних структурой предпоследнего электронного слоя, который состоит из 18 электронов. [c.137]

Главная подгруппа IV группы периодической системы химических элементов Д. М. Менделеева содержит углерод С, кремний 81, германий Ое, олово 8п и свинец РЬ. Внешний электронный слой этих элементов содержит 4 электрона (конфигурация ). С увеличением атомного номера свойства элементов закономерно изменяются. Так, углерод и кремний — типичные неметаллы, олово и свинец — металлы. [c.129]

По внешнему электронному уровню, радиусам атомов и ионов группа делится на две подгруппы IVA — С, Si, Ge, Sn, Pb и IVB — Ti, Zr, Hf, Ku. По структуре предвнешнего электронного уровня главную подгруппу IVA можно разделить на два семейства С, Si к семейство германия. Величины / ат и Rkoh изменяются закономерно от С к РЬ, и, значит, строение предвяешнего электронного уровня мало сказывается на свойствах элементов. Главная роль принадлежит изменению размеров атома, т. е. электронам внешнего уровня. В IV группе ясно проявляется тенденция усиления металлических свойств с увеличением порядкового номера при сохранении подобия внешнего энергетического уровня электронов. Углерод типичный неметалл, кремний фактически тоже неметалл титан, сохраняя в свободном состоянии качества металла, в степени окисления -Ь4 образует связи ковалентного характера и в некоторых отношениях соединения его с этой степенью окисления похожи на элементы подгруппы IVA (Si, Ge и особенно Sn). Германий — полупроводник, а остальные элементы — металлы. Изменение степени окисления в соединениях элементов двух подгрупп IVA и IVB взаимно противоположно в главной подгруппе с увеличением порядкового номера устойчивость высшей степени окисления падает (для свинца более стабильно состояние +2), а в подгруппе т та-на растет. [c.326]

УГЛЕРОД, КРЕМНИЙ И МЕТАЛЛЫ ГЛАВНОЙ ПОДГРУППЫ IV ГРУППЫ [c.160]

Изменение атомных радиусов элементов IV группы с возрастанием атомного номера обнаруживает тот же характер, что и смещение их в табл. И. Ковалентный радиус резко возрастает при переходе от углерода к кремнию, а затем при движении к олову обнаруживается зигзагообразный характер кривой. Те же зигзагообразные отклонения обнаруживают металлические радиусы. Ветвь кривой для -переходных металлов (титан, цирконий, гафний) располагается левее ветви для элементов главной подгруппы, причем цирконий и гафний имеют близкие атомные радиусы, а титан значительно меньший, вследствие чего точка для титана сильно отклонена вправо. Ветвь /-переходных металлов (церий, тербий, торий) расположена слева от кривой для титана, циркония и гафния п обнаруживает характерный излом. [c.125]

Из элементов главной подгруппы IV группы только средний член — германий — редкий элемент. Его легкие аналоги — углерод и кремний — основные неметаллы, определяющие строение органической и основной массы неорганической природы. Тяжелые аналоги — олово и свинец — обычные цветные металлы. Германий, следовательно, занимает промежуточное положение между металлами и неметаллами, что определяет своеобразие его химических свойств [2,5]. [c.162]

В главной подгруппе IV группы титан отграничивает элементы-неметаллы (углерод и кремний) от элементов-металлов. [c.671]

Типическими элементами главной подгруппы IV группы являются уже известные нам неметаллы — углерод и кремний. G ростом числа электронных слоев, при переходе по подгруппе сверху вниз у атомов элементов главных подгрупп возрастает способность к отдаче электронов, т. е. возрастают металлические свойства. Поэтому у олова и свинца следует ожидать усиления металлических свойств. Эти свойства не могут быть ярко выражены, так как на внешней оболочке их атомов имеется четыре электрона. Действительно, по физическим свойствам олово и свинец являются типичными металлами, но их химические соединения имеют амфотерные свойства. [c.276]

Главная подгруппа четвертой группы периодической системы элементов, или группа углерода, делится на подгруппу углерода, объединяющую неметаллы углерод и кремний, и подгруппу германия, в которую входят металлы германий, олово и свинец. Атомы элементов группы углерода имеют во внешнем слое по четыре электрона. Изучение свойств элементов главных подгрупп показывает, что уменьшение числа электронов во внешнем слое приводит к ослаблению неметаллических свойств. Так, если мышьяк неметалл, то рядом стоящий с ним в периоде германий — металл. [c.340]

В А группах (главные подгруппы, 5- и р-элементы) рост радиусов на свойствах атомов сказывается значительно в большей степени, чем рост зарядов ядер, и поэтому металлические свойства в этих группах нарастают очень быстро. Даже в группах атомов с типично неметаллическим числом внешних электронов (в V—VII А-группах) висмут В1, полоний Ро, астат А1 — металлы. В III и IV А-группах, содержащих атомы с тремя-четырьмя внешними электронами, т. е. с числом электронов, не типичным ни для металлов, ни для неметаллов, только атомы бора В (III А-группа), углерода С и кремния 51 (IV А-группа) относятся к неметаллам. Остальные элементы этих групп, кроме таллия Т1, амфотерны. Таллий — металл. С другой стороны, малые радиусы атомов снижают металлическую активность у атомов с типичным для металлов числом внешних электронов. Так, в группе типичных металлов—II А-группе у самого маленького атома бериллия Ве наблюдается некоторая амфотерность свойств. [c.110]

Четвертая группа периодической системы включает два типических элемента — углерод и кремний — и подгруппы германия и титана. По значимости тех элементов, которые входят в состав IV группы, с ней не может сравниться никакая другая группа системы. Углерод является основой органической химии, главным органогенным элементом, следовательно, необходимым компонентом организма всех живых существ. Второй типический элемент группы — кремний — главный элемент неорганической химии и всей неживой природы. По целому ряду экстремальных свойств титан и сплавы на его основе являются уникальными конструкционными материалами, которые широко применяются в авиа- и судостроении, космической технике. Еще в большей мере титан — металл будущего. Со времени создания первого твердотельного транзистора на германии (1948), произведшего целую революцию в радиоэлектронике, в течение 10 лет германий оставался доминирующим полупроводниковым материалом, уступив первое место опять же представителю IV группы — кремнию. В настоящее время интегральные схемы на основе кремния являются основой компьютеров, микропроцессоров, логических устройств и т. п., без чего нельзя представить себе современную научно-техническую революцию. [c.179]

У элементов главной подгруппы IV группы металлические свойства проявляются начиная с германия. Олово и свинец уже относятся к типичным металлам. Поэтому им присущи положительные степени окисления +2 и +4. Углерод может образовыеать соединения, находясь в степени окисления +4 и —4. Известно единственное соединение, где углерод формально двухвалентен со степенью окисления +2. Это оксид углерода (II). Во всех других случаях углерод, как правило, четырехвалентен. Это же характерно и для кремния. [c.239]

В периодической системе типичные металлы и неметаллы расположены в главщ>1х подгруппах соответственно I и УИ групп. Все остальные элементы относят к металлам или неметал м по преимущественному проявлению металлических или неметаллических свойств. Так, к неметаллам относят в П1 группе—только бор в IV — типические элементы углерод и кремний в V — элементы главной подгруппы, кроме сурьмы и висмута в VI — элементы главной подгруппы, кроме полония. [c.34]

Обратим внимание на одну замечательную особенность периодической системы элементов Менделеева (см. табл. 2). В современных таблицах аналоги располагаются в вертикальных столбцах, тогда как в системе Менделеева 1869—1906 гг. все легкие элементы сдвинуты относительно друг друга и по отношению к тяжелым аналогам. Сдвиг элементов нечетных рядов вправо, а четных влево (см. табл. 2) привел к расположению их в шахматном порядке, к симметрии таблицы в диагональных направлениях и к разделению элементов на две подгруппы. Тот же прием привел к зигзагообразному расположению аналогов первых трех рядов. В табл. 2 водород смещен вправо от лития, литий — влево от натрия, а натрий — вправо от калия, рубидия и цезия. Бериллий сдвинут влево от магния, а магний — вправо по отношению к кальцию, стронцию, барию и радию. Бор, углерод, азот, кислород, фтор сдвинуты влево относительно алюминия, кремния, фосфора, серы, хлора и их тяжелых аналогов. И даже в группе инертных газов гелий смещен влево от неона, а неон — вправо от аргона и его тяжелых аналогов. Эти зигзагообразные смещения легких элементов сделаны Менделеевым не только по соображениям придания системе элементов стройной и гармоничной формы. Менделеев подчеркивал особый характер легких элементов. В восьмом издании Основ химии [2] на стр. 460 он пишет Элементы, обладающие наименьшими атомными весами, хотя имеют общие свойства групп, но при этом много особых, самостоятельных свойств. Так, фтор, как мы видели, отличается многим от других галоидов, литий — от щелочных металлов и т. д. Эти легчайшие элементы можно назвать типическими. Сюда должно относить сверх водорода (ряд первый) второй и третий ряды второй начинается с Не и третий с Ке и N3, а кончаются они Р и С1. . . Далее Менделеев, касаясь-смещения магния, пишет Так, например, Zn, С(1 и Hg. . . представляют ближайшие аналоги магния . Следовательно, основанием для смещений всех легких элементов из вертикальных столбцов служили вполне определенные отличия их химических и физических свойств от свойств тя-н елых аналогов. Эти зигзаги представляют в первоначальном виде идею о немонотонном изменении свойств в столбцах элементов-аналогов, развитую в дальнейшем Е. В. Бироном [17], который открыл в 1915 г. явление вторичной периодичности , подметив периодическое изменение теплот образования соединений элементами-аналогами главных групп. [c.25]